據(jù)《中國(guó)知識(shí)產(chǎn)權(quán)報(bào)》報(bào)道10月4日，美國(guó)協(xié)作機(jī)器人先驅(qū)RethinkRobotics宣布倒閉，而就在上個(gè)月，RethinkRobotics還宣布出售第2500個(gè)協(xié)作機(jī)器人產(chǎn)品。作為該領(lǐng)域的開山鼻祖之一，RethinkRobotics成立10年間，融資金額達(dá)1.5億美元。可即便是先入局者，依然沒能笑到最后，該公司已決定出售其專利組合和其他知識(shí)產(chǎn)權(quán)。然而巨頭的隕落，并不會(huì)削弱協(xié)作機(jī)器人風(fēng)頭正勁的發(fā)展勢(shì)頭。
《2019年協(xié)作機(jī)器人行業(yè)發(fā)展藍(lán)皮書》顯示，自2014年到2017年，全球協(xié)作機(jī)器人銷量年均復(fù)合增速達(dá)到了69%，預(yù)計(jì)到2020年，全球協(xié)作機(jī)器人銷量將達(dá)5萬臺(tái)，市場(chǎng)規(guī)模將突破84億元。
大咖新秀競(jìng)相角逐
協(xié)作機(jī)器人的概念是由美國(guó)西北大學(xué)教授JamesE.Colgate和MichaelA.Peshkin于1996年首次提出，試圖研究出讓機(jī)器人變得足夠安全的方法，以便機(jī)器人可以和工人協(xié)同作業(yè)。
目前，全球積極推廣協(xié)作機(jī)器人的廠商已有60余家。UniversalRobots作為行業(yè)領(lǐng)航者，全球裝機(jī)量已經(jīng)超過2.7萬臺(tái)，占據(jù)全球市場(chǎng)份額近60%，穩(wěn)坐頭把交椅。傳統(tǒng)工業(yè)機(jī)器人“四大家族”也馬不停蹄地推出代表作，KU?KA推出被喻為工人的“另一只手”的LBRiiwa；fanuc推出的CR-35iA是迄今為止世界上負(fù)載最大的協(xié)作機(jī)器人；abb推出“明星花旦”YuMi；Yaskawa推出了第一款協(xié)作機(jī)器人MOTOMAN-HC10。像Bosch、EpsonRobots等巨頭廠商也不甘缺席，爭(zhēng)相搶灘國(guó)際市場(chǎng)。與此同時(shí)，新的合作伙伴關(guān)系也正在興起，Kawasaki與競(jìng)爭(zhēng)對(duì)手ABB的正式牽手，開啟了全球范圍內(nèi)第一個(gè)專注于協(xié)作機(jī)器人領(lǐng)域合作的里程碑。
相比較為成熟的國(guó)際市場(chǎng)，國(guó)內(nèi)協(xié)作機(jī)器人市場(chǎng)尚處于早期階段，但發(fā)展勢(shì)頭十分迅猛。較早進(jìn)入該領(lǐng)域的新松、遨博等企業(yè)紛紛大展拳腳，如新松推出了自主研發(fā)的國(guó)內(nèi)首款7自由度協(xié)作機(jī)器人，其新一代產(chǎn)品XCR20-1100也于前不久驚艷亮相；遨博的i系列是國(guó)內(nèi)推出的第一款協(xié)作機(jī)器人產(chǎn)品，成功突破了多項(xiàng)關(guān)鍵技術(shù)瓶頸。為了搶占市場(chǎng)先機(jī)，填補(bǔ)業(yè)務(wù)短板，以節(jié)卡、鎂伽、艾利特、揚(yáng)天科技為代表的新興初創(chuàng)企業(yè)也摩拳擦掌欲分羹，掀起了一輪又一輪的融資潮。
市場(chǎng)爭(zhēng)奪專利護(hù)航
然而，協(xié)作機(jī)器人這塊“蛋糕”好看不好吃，要想在資本市場(chǎng)上占有一席之地，KUKA機(jī)器人示教器維修，還得在專利領(lǐng)域“跑馬圈地”。
通過檢索發(fā)現(xiàn)，JamesE.Colgate和MichaelA.Peshkin在提出協(xié)作機(jī)器人概念之初便提交了專利申請(qǐng)（公開號(hào)為US5952796A），請(qǐng)求保護(hù)一種人類和電腦控制的通用機(jī)器人之間的直接物理互動(dòng)的設(shè)備及方法。作為國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)ISO/TS15066起草成員之一的UniversalRobots，其專利申請(qǐng)不足10件，但其緊緊圍繞標(biāo)準(zhǔn)框架于美國(guó)、中國(guó)、日本、歐盟等國(guó)家和地區(qū)廣泛布局，如：基于安全等級(jí)監(jiān)控制動(dòng)（Safety-ratedmonitoredstop）協(xié)作執(zhí)行方式，公開號(hào)為WO2015131904A1的專利申請(qǐng)?zhí)岢鲆环N在機(jī)器人關(guān)節(jié)中設(shè)置位置傳感器來實(shí)現(xiàn)所需安全功能的控制系統(tǒng)；基于牽引示教（HandGuiding）協(xié)作執(zhí)行方式，庫(kù)卡機(jī)器人驅(qū)動(dòng)器維修，公開號(hào)為WO2012066025A1的專利申請(qǐng)?zhí)岢鲆环N面向不擅長(zhǎng)機(jī)器人編程用戶的編程控制方法。RethinkRobotics已獲得24件發(fā)明專利和4件外觀設(shè)計(jì)專利，最近授權(quán)的專利（公告號(hào)為US10065316B2）同樣是圍繞安全等級(jí)監(jiān)控制動(dòng)協(xié)作執(zhí)行方式提出的一種安全操作機(jī)器人的系統(tǒng)和方法。技術(shù)實(shí)力雄厚的傳統(tǒng)工業(yè)機(jī)器人“四大家族”即便不處于市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)的第一梯隊(duì)，但其在專利布局方面的表現(xiàn)同樣搶眼。從專利申請(qǐng)來源國(guó)和技術(shù)流向國(guó)角度分析，素有“機(jī)器人王國(guó)”之稱的日本專利申請(qǐng)量最大，占比約為35%，其次分別是中國(guó)、德國(guó)，而美國(guó)是最大的申請(qǐng)目標(biāo)地，其次是日本、中國(guó)。
國(guó)產(chǎn)趕超道阻且長(zhǎng)
在面對(duì)國(guó)外廠商牢筑專利壁壘以及缺乏核心技術(shù)引領(lǐng)的雙重制約下，國(guó)內(nèi)專利申請(qǐng)呈現(xiàn)良莠不齊的局面。雖然專利申請(qǐng)量比較可觀，但專利申請(qǐng)類型以實(shí)用新型為主，申請(qǐng)人相對(duì)分散。技術(shù)構(gòu)成上，發(fā)明專利申請(qǐng)多涉及本體結(jié)構(gòu)和輔助設(shè)備，主被動(dòng)的安全探測(cè)與保護(hù)等關(guān)鍵技術(shù)覆蓋較少，而這正是國(guó)外廠商的研究熱點(diǎn)，同時(shí)也是實(shí)現(xiàn)人機(jī)深度協(xié)作的關(guān)鍵所在和必備屬性。以在國(guó)內(nèi)市場(chǎng)份額占比較高的遨博為例，40余件專利申請(qǐng)中，發(fā)明專利申請(qǐng)占比為50%，其中7件發(fā)明專利申請(qǐng)獲得授權(quán)，但圍繞國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)ISO/TS15066中4種協(xié)作執(zhí)行方式的專利布局寥寥無幾。隨著市場(chǎng)需求趨于多樣化，未來協(xié)作機(jī)器人將會(huì)融入更多高精尖技術(shù)，從而達(dá)到更高的安全性要求并適應(yīng)復(fù)雜非結(jié)構(gòu)化環(huán)境，如多傳感器融合、遠(yuǎn)程人機(jī)交互、搭載3D視覺、賦予“AI大腦”等，柔性、復(fù)合、雙臂等高性能協(xié)作機(jī)器人也是新的需求增長(zhǎng)點(diǎn)，國(guó)內(nèi)申請(qǐng)人可在此發(fā)力，實(shí)現(xiàn)自主創(chuàng)新。
從專利產(chǎn)品技術(shù)參數(shù)角度來看，工業(yè)機(jī)器人維修，國(guó)產(chǎn)協(xié)作機(jī)器人在負(fù)載自重比、靈活性、易用性等方面，部分技術(shù)指標(biāo)能夠與國(guó)外產(chǎn)品媲美，但在安全性、可靠性和精度方面仍差強(qiáng)人意。一方面是由于上游核心零部件一直是制約我國(guó)機(jī)器人發(fā)展的一大掣肘，而高精密協(xié)作機(jī)器人對(duì)于核心零部件的依賴程度更高，特別是在個(gè)性化定制的趨勢(shì)下，核心零部件的供應(yīng)鏈壓力遠(yuǎn)大于傳統(tǒng)工業(yè)機(jī)器人。另一方面，國(guó)內(nèi)尚未出臺(tái)針對(duì)協(xié)作機(jī)器人的安全標(biāo)準(zhǔn)，國(guó)內(nèi)廠商對(duì)于安全設(shè)計(jì)和風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估重視程度不夠，缺乏尋求諸如歐盟CE認(rèn)證、北美NRTL認(rèn)證的意識(shí)，國(guó)產(chǎn)協(xié)作機(jī)器人欲馳騁國(guó)際市場(chǎng)，任重而道遠(yuǎn)。（張蕓蕓）